Littoistenjärvi 2017 Eutrofisen järven fosforinsaostus AlCl 3 -käsittelyllä: Heikkilä J., Sarvala J., Vepsäläinen M. & Wichmann A.

Transkriptio

1 Littoistenjärvi 2017 Eutrofisen järven fosforinsaostus AlCl 3 -käsittelyllä: Heikkilä J., Sarvala J., Vepsäläinen M. & Wichmann A.

2 Littoistenjärvi N 60 27,289 E 22 23,105 (~WGS84) 1,5 km 2, 3 Mm 3, 1,7 1,8 viipymä (3) 4,5 km 2 valuma-alue Tietoja kerätty kauan Varhaisimmat tiedot 1700-luvulla: erikoinen, hyvälaatuinen vesi saran ja veran valmistajille Turun verkamanufaktuurin tamppimylly 1738, myöhemmin Littoisten verkatehdas 1823, Barker-Littoinen Oy ja Kaukomarkkinat 1969 saakka) Kulttuurihistoriallisesti arvokas ympäristökohde tieteelliset mittaukset vesilaitoksen vedenlaatumittaukset Turun yliopiston seurantatiedot 1998-neuvottelukunnan ja sittemmin hoitokunnan veden laadun, kasvi- ja eläinplanktonin, kasvillisuuden, pohjaeliöstön, kalaston ja linnuston seuranta Säilyketehdas, pesula, lentotukikohta, ice track racing, uimala, tanssilava, uimarannat, luistelu- ja hiihtoradat, leijalautailu, kalastus, surffaus, lintujen seuranta, T 0 eutrofinen -> oligotrofinen (?) eutrofinen/oligotrofinen vaihtelua, vesiruton (elodea canadensis) and karvalehdeden ceratophyllum kasvua, ph 5, happikato, jonka jälkeenelodea kato, runsastuva kasviplankton ja sisäinen fosforikuormitus ~2010 myrkylliset sinileväkukinnot, vähenevä eläin plankton, ph 6, kaikkien aikojen huonoin vedenlaatu hoitotoimista huolimatta; vastoin EU Vesipuitedirektiiviä (2000/60/EC; 1299/2004 Laki vesien ja merenhoidon järjestämisestä) 2

3 Lake Littoistenjärvi Toinen luonnollisita järvistä Turun seudulla ( as.) 200+ omistajaa kolmessa osakaskunnassa; Kaarina ja Lieto suurimmat osakkaat 1968 Littoistenjärven säännöstely-yhtiö Veden pinnan säännöstely ja valuma-alueen suojelu Liedon ja Kaarinan vesilaitos, Turun varavedenottamo Littoistenjärvi-työryhmä ->2006 Littoistenjärven neuvottelukunta kuntien välisellä sopimuksella Mukana viranomaiset asukkaat, omistajat ja asiantuntijat 2008 Littoistenjärven hoitokunta, yhteisaluelain mukainen osakaskuntien yhteisö hoitokunta haki ja sai ympäristöluvan AlCl hoitokunta varmisti rahoituksen kunnilta ja ympäristöministeriöltä 3

4 Putki Aurajokeen, korjattu 2016 Pato, korjattu 2016 Valumavesien saostusallas, ensiapu 2016 Penkka, korjattu 2016 Waterix Iimastin 2012 Pellot kosteikoksi 2009 Virtauskehitin 2007 Waterix ilmastin Piisamit tukkineet Aurajokiputken - Piisamit kaivaneet penkkaan reikiä, lenkkeilijät lapioineet ojan - Tienpitäjät purkivat ojapadon - Saostusaltaat täyttyväty ja vesi virtaa ohi sateilla ja keväällä - ilmastimet vikaantuvat + moottoriajoneuvot järvellä kielletty hoitokalastusta Toimenpiteitä Valumavesien saostusallas Virtauske hitin 1987 Pohjapadon korjaus

5 KEMIRA PAX XL-100, i.e., % polyalumiinikloridi (Taulukko: Kauko Anttila, Kemira Oyj) Suunniteltu 2016: 40 mg/l, t Tarkennettu suunnitelma 2017: mg/l, t Vesitilavuuden arvio: 3,65 MM 3 Toteutui 44 mg/l, 160 t (20%...40% reduction), 16t alumiinia (Anttila, 2018) ph Ennen käsittelyä ~7 Tavoitehaarukka 6,0 6,3 Toteutuil +3d 5,5 (± 0,5) 5

6 Sää Artukaisissa käsittelyn aikana ja jälkeen (Kaaviot: ilmatieteen laitos) hpa, -3,0 +10 C, tuulet 0 10 m/s Käsittely koleassa (2 -> 5 pv varoaika), sitten lämpöaalto 6

7 ph:n tarkennettu seuranta (Figure: Vahanen Environment Oy; Kuva: Janne Jaska Heino) Ympäristöluvan mukainen kertakäsittely (36 h), ja rannikkotuuli (0-4 m/s; 8-10 m/s puuskissa) ja virtaukset -> seos sekoittui epätasaisesti. Palautui 3 viikossa: ph ,8 7,0, kalakuolemat alkoivat muutaman päivän päästä ja jatkuivat toista viikkoa.

8 Kokonaisfosfori: loppuvuosi 2017 Näytepisteen kolmen syvyyden keskiarvoin (Kuvio: Mukaellen Jouko Sarvala, 2016 Fosfori saostui Viimeiset 10 a: µg/l 5 µg/l (kokonaisp ) -> 10 µg/l (kokonaisp 6.6) < µg/l (liukoinenp 5.5 & 6.6.) < 3 µg/l (fosfaattip 6.6) Aluminium Viimeiset 10 a keskimäärin 100 µg/l Alkuperäiset tulokset: µg/l > 45 µg/l 6.6. Max = 3x juomaveden suositusarvo; mutta alle suomalaisten happamien järvien, Sen jälkeen alhaisimmat mittaustulokset kautta aikain Alkaliniteetti Viimeiset 10 a: 0,4 0,6 mmol/l , 41 µg/l 15.5., , , , 3.8., 17.8., , 14.9., , 21 < 0,04 mmol/l > 0,13 mmol/l

9 Kokonaistyppi: loppuvuosi 2017 Näytepisteen kolmen syvyyden keskiarvoin (Figure: adapted from Jouko Sarvala, , 500 µg/l 18.5., , , , , , , ,

10 Klorofylli: loppuvuosi 2017 Näytepisteen kolmen syvyyden keskiarvoin (Kuvio: Mukaellen Jouko Sarvala, 2016) , 13 µg/l 6.6., , , , , , , 4 10

11 ph: loppuvuosi 2017: Näytteiden keskiarvo (Kuvio: mukaellen Jouko Sarvala, 2016) , , , ,9 6.6., 6, ,9 6.7., 6, , 6,9 3.8., 7, , 6, , 7, , 6, , 7, , , , , ,5 11

12 Eliöstön muutokset (Kuvat: Jukka Heikkilä) Kalat Lahna(Abramis brama), 97 % kuolleista kaloista isoja lahnoja (8-18 years), 5 t poistettu (punnittu) Sukelluskalastus 20, 19 osallisistujaa., 230 kuollutta 100 elävää pyydystetty (ks statistiikka) Hauki (Esox lucius), yhteensä 20-30kpl (suurin 14kg) Särki(Rutilus rutilus), paljon kaiken ikäisiä lokit söivät Ahven(Perca fluviatilis), joitakin Kiiski(Gymnocephalus cernua), joitakin Ruutana(Carassius carassius), 10 pyydystetty (suurin 2kg) Hyönteiset (havaintoja) Päivänkorentojen (ephemeroptera) kuoriutumiset vähenivät, ja lisääntyivät syksyä kohti Surviaiset(nematocera, chironomidae), ei muutosta Vesiperhoset ei eroa(trichoptera) Simpukat Pikkujärvisimpukka(Anodonta piscinalis), kartoitus Ei mainittavaa kuolleisuutta, mutta populaatio oli pienentynyt 1/5osaan 1980 luvun populaatiosta (suuntaaantava) 12

13 Vaikutus kalakantaan: ei merkitsevää eroa 2017 (kuvio: Jouko Sarvala; kuva Raimo Gratschew) Uusi laji allikkosalakka (Leucaspius delineatus) koekalastuksissa (21 verkkoyötä & ) Edelleen havaintoja suurista lahnoista - hoitokalastusvaihtoehtoja harppuuna tuulastus pintanuottaus Kaksi vesihome-haukea (fungus), useita havaintoja lahnoissa ja särjissä Joki- ja täplärapu (pacifastacus leniusculus ja astacus astacus) havaittu 2017, ensikertaa kahdeksaan vuoteen. 13

14 Pohjaeliöstö on 2017 edelleen rehevän järven lajisto, vyöhykeindekseillä tyydyttävästä hyvään (kuvat: Jukka Heikkilä) 14

15 Kasviplankton toipui 4-6 viikossa Ei syanobakteerikukintoja Ei havaittavissa alle juomavesirajojen Levät muuttuvat karun järven kasvustoksi 15

16 Eläinplankton toipui 4-12 viikossa Lajisto muuttui kohti karun järven eliöstöä 16

17 Kasvillisuusmuutokset 2017 vähäisiä Näki kerätä kasveja Eräät karun vesistön kasvit levisivät Ei nopeita muutoksia, mutta elodean (elodea canadensis) kasvupotentiaali (N, P) normaalilla tasolla 3-5 vuoden päästä täydessä kasvussa, elleivät esim. karvalehti (myriophyllum alterniflorum)ja muut lajit valtaa tilaa. 17

18 Levää ei levää (Kuvat: Jukka Heikkilä, video Vesa Ritvanen) Ennen, elokuu 2015 Käsittelyn vaikutus, toukokuu 2017 ( 18

19 Levää ei levää (Kuvat: Janne Jaska Heino, video Kari Koskinen) Ennen, toukokuu 2017 Näkösyvyys 0,3m FNU 4,5 5,1 Jälkeen, toukokuu 2017 ( Alkukesäkuu Näkösyvyys 1-3m, FNU 1,3 2,1 19

20 Done and to be done Post-treatment project inofficial kick-off on Wed 24.5., started at Intensified measurement of water quality (22 parameters), mussels, and zoobenthos in Regular aerial photos & videos coordinated with samples All results of water quality, phytoplankton, vegetation, zoobenthos, mussels and fish in 2017 conducted and to be finalized in May Test fishing continues further spear, harpoon and trident fishing + netting of fry (small fish). UTU Vehniäinen/Pettersson toxic cyanobacteria/algae follow-up continues. Runoff water study under way (by Neuvottelukunta) Motorway runoffs lead to direction Kärpijoki (Savi- & Aurajoki) New basin in Järvelä Filters and mineralization units to be installed in old and new basins Sediment analysis UTU non-responsive Aerators off in (effect on oxygen under study) Contacting with Vesistökunnostusverkosto (water restoration network). Some extras Elevated media interest in and coverage of Lake Littoistenjärvi and Littoinen village Huge increase in use: Requires toilets, bins, parking & hygiene checks Some observations made possible by clear water: The strong effect of wind in the lake basin Fish are schooling and shoaling Further development of surface skimming devices 20

21 2017 vaikutukset: - Ihmiset innostuivat vaikuttamaan - Pidetään huolta järvestä ja sen ympäristöstä - Ymmärrys lisääntyy - Toimeliaisuus ja investoinnit lisääntyvät 21

22 LITSA-projektin talous , 2018 ei erityistä rahanmenoa, pyritään jatkamaan 2019 vuoden loppuun - 34% valtionavustusosuusmaksimi Kustannukset (sis ALV) 9k viranomaismaksut (2016) 119k käsittely 65k johtaminen, asiantuntijat, tiedotus, julkisuus 68k pakolliset ja lisätutkimukset 5k vapaaehtoistyö Yhteensä 266k Varat k saatavat ympäristöministeriöltä Income 9k avustus viranomaismaksuihin (omarahoitus 2016) 200k Liedon ja Kaarinan avustus kunnostukseen (omarahoitus 2017) 63k Ympäristöministeriön valtion kärkihankeavustus Yhteensä 272k (Ei sisällä 29k Littoistenjärven neuvottelukunnan laskennallista omarahoitusta) Vastattavaa k Liedon ja Kaarinan avustuksestä jäljellä 9k kassa 22

23

24 vedenlaatu (Sarvala, 2018) Fosfori- ja typpi karun tai karun-lievästi rehevän tasolla. Alkaliniteetti palautunut VIII/2018 Kloridit edelleen koholla IX/ Ilmeisesti estäisi uusintakäsittelyn (?), mutta sitä ei tarvita 24

25 vedenlaatu (Sarvala, 2018; Järviwiki, 2018 valtakunnallinen leväseuranta) Klorofylliä tai syanobakteeria ei juurikaan esiinny. Vesi on kirkasta, väritöntä ja hajutonta. 25

26 Littoistenjärven vedenlaadun kehitys (Sarvala, 2018) fosfori, typpi, klorofylli, näkösyvyys, touko-syyskuun keskiarvot (katkoviiva osoittaa järvialtaan ominaisuuksista ennustetun fosforitason) Käsittelyn jälkeen klorofylli oli karun, fosfori lievästi rehevän järven tasolla. Näkösyvyys vakiintui 2-2,5 metriin, osan aikaa pohjaan saakka kuten 1990-luvulla. 26

27 (all photos) Kuuma, aurinkoinen kesä ja vesi matalalla: - uposkasvit leviävät paljaalle pohjalle ja kasvavat - Ei kalakuolemia, rapuja ja simpukoita menehtyi jonkin verran - Järvisyyhy tulitakaisin limakotiloita näkyi toukokuussa - Enterokokki hälytys heinäkuun lopulla satoja uimareita päivittäin - Kalasto ennallaan syksyllä Päävyöhykementelmän mukainen arvio kasvillisuudesta on hyvä 27

28 uposkasvit (Sarvala, 2018) Uposkasvien biomassa (kuivamassa-g m -2 ) Vesiruton kokonaisbiomassa järven rantavyöhykkeellä oli 400 syksyn alussa 0,2 x m2 x 47 g/m2 = kuivakg, ulapalla oli lisäksi 5060 kg, 300 yhteensä koko järvessä kg (arvio) Elodean ei tiedetty/uskottu ottavan ravinteita AlOHkerroksen läpi. Nyt siitä voi 200 olla aika varma, ainakin Litsalla 100 Kokonaisbiomassa voi vielä kertaistua, jos ja kun elodea saa pohjasta ravinteita. 0 Kysymys: olisiko mahdollista saada elodean/kasvuston ja kalaston poistolla fosfori vähenemään Litsasta? 28 Elodea Ceratophyllum Muut uposkasvit Elokuun ph Vuosi Elokuun ph

29 Ei näin (vasemmalla c.f., Sarvala, 2015), vaan vähitellen (myrskyn irrottamaa ja tuulen tuomaa pohjakasvillisuutta Ristikallion rannalla , pääosin elodeaa, jota poistettiin 40m3 (kuva: Antti Puhakka)) 29

30 ..sillä vesiruttoa ei järvestä kokonaan saa pois (c.f. Sarvala, 2015) - Massiivinen poisto vain kiihdyttää kasvua ja sotkee 5 7 a syklin - Ilmeisesti vesirutto sitoo heti vapautuvan fosforin (ph:n nousu), joka on syanobakteerin niukka ravinne - Poistamatta jättäminen aiheuttaa puolestaan hypoksian tai paikoin anoksian - Toisaalta elodea sitoo hanakasti fosforia (Karjalainen et al., 2017) ja on otollinen kerättävä. Vesirutto on pienempi paha kuin myrkyllinen syanobakteeri 30

31 - Oikeampi kysymys: Paljonko pitäisi poistaa, että fosforitase pysyy ennallaan tai pienenee? - Erityiskysymys Litsalla: Miten poistaa häiriitsemättä leijuvaa sedimenttiä ( höttö ) ja sotkematta fosforia pidättävää kerrosta? - 1) Selvitetään sedimentin fosforitilanne - tehty edellisen kerran 1990-l ja 2012, mutta tilanne muuttunut saostuksen takia (analyysit Ruotsissa) - Häiritsemätön näytteenotto (hötön leijumisen vuoksi) - 2) Seurataan talvella happitilannetta ja hapetetaan tarvittaessa - 3) Lasketaan fosforitase - Sedimenttistä tunnistettavat fosforifraktiot - Valuma-alueelta tuleva huuhtouma (3/4 mittausta tehty) - Laiduntamisen vähentävä vaikutus (alustavia laskelmia) - Tasapainotilanne vain lisäys poistetaan - Vähenevä fosfori poistetaan lisäystä enemmän 3) Varaudutaan elodean poistoon - Kesällä kaikissa tapauksissa uimarannoilta - Syksyllä riippuen tuloksista ja kasvusta 4) Raportoidaan menetelmät ja tulokset 31

32 (Drawings: Pekka Pihlaja, Littoistenjärven hoitokunta) LITTOISTENJÄRVI Littoistenjärven osakaskunnat 32